Научная статья на тему 'Влияние лимитирующих факторов экологических условий техногенных земель на устойчивость альго- и фитоценозов'

Влияние лимитирующих факторов экологических условий техногенных земель на устойчивость альго- и фитоценозов Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
99
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОРОДНЫЙ ОТВАЛ / ОЦЕНКА СТРУКТУРЫ / РАСТИТЕЛЬНЫЙ ПОКРОВ / АЛЬГОФИТОЦЕНОЗ

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Чайка Николай Иванович

Целью исследования является изучения влияния экологических факторов эдатопа породных отвалов угольных шахт на растительный покров и альгогруппы. Установлено видовой состав почвенных во-дорослей и растительности. Выявлено 10 видов водорослей, которые представляют 8 семейств, 7 порядков, 4 отдела. Определенно среднее проективное покрытие вида и встречаемость вида. Микрогруппы с доминантной ролью Acer platanoides L. занимают 15 % территории, характеризуются ярусностью, сомкнутостью кроны и представлены тремя ценобиотическими типами: виолентами, патиентами, эксплерентами, что составляет относительно устойчивый ценоз. Остальная территория (85 %) представлена микрогруппами пионерной растительности и составляет неустойчивый фитоценоз. Проведена сравнительная оценка экологических факторов экотопа породного отвала с аналогичными факторами окружающей среды. Установлена величина объемного веса породы 0,97-1,02 г/см3, при оптимальной 1,22 г/см3 величине для фоновых почв. Коэффициент структурности для породы 0,9-2,29, для пашни зональных почв 5,4, для залежи 12,6. Максимальная температура воздуха в приповерхностном слое породы в период изучения отмечалась 57-58 °C, по данным метеостанции города Донецка, 38-39 °C. Доступные запасы влаги в породе при таком температурном режиме в горизонте 0-40 см отмечаются как неудовлетворительные или отсутствуют.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Чайка Николай Иванович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Влияние лимитирующих факторов экологических условий техногенных земель на устойчивость альго- и фитоценозов»

Лебедчук Петр Васильевич, кандидат психологических сионального обучения ФГБОУ ВО Курская ГСХА, тел. (4712) наук, профессор кафедры педагогики и психологии профес- 53-12-88, е-mail: [email protected]

PROBLEMS AND PROSPECTS FORMATION OF ECOLOGICAL CULTURE IN CONTINUING EDUCATION V.A. Semykin, A.I Stifeev, O.V. Sobo^, P.V. Lebedchuk

Abstract. The article discusses the relevance of the content and perspectives of the formation of the foundations of ecological culture at all levels of education. Submitted to the regional experience of the problems of ecological education of youth.

Key words: ecological culture, environmental education, environmental awareness, the system of continuous education.

ВЛИЯНИЕ ЛИМИТИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ТЕХНОГЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ

НА УСТОЙЧИВОСТЬ АЛЬГО- И ФИТОЦЕНОЗОВ

Н.И. Чайка

Аннотация. Целью исследования является изучения влияния экологических факторов эдатопа породных отвалов угольных шахт на растительный покров и аль-гогруппы. Установлено видовой состав почвенных водорослей и растительности. Выявлено 10 видов водорослей, которые представляют 8 семейств, 7 порядков, 4 отдела. Определенно среднее проективное покрытие вида и встречаемость вида. Микрогруппы с доминантной ролью Acer platanoides L. занимают 15 % территории, характеризуются ярусностью, сомкнутостью кроны и представлены тремя ценобиотическими типами: виолентами, патиентами, эксплерентами, что составляет относительно устойчивый ценоз. Остальная территория (85 %) представлена микрогруппами пионерной растительности и составляет неустойчивый фитоценоз. Проведена сравнительная оценка экологических факторов экотопа породного отвала с аналогичными факторами окружающей среды. Установлена величина объемного веса породы 0,97-1,02 г/см3, при оптимальной 1,22 г/см3 величине для фоновых почв. Коэффициент структурности для породы 0,9-2,29, для пашни зональных почв 5,4, для залежи 12,6. Максимальная температура воздуха в приповерхностном слое породы в период изучения отмечалась 57-58 °C, по данным метеостанции города Донецка, 38-39 °C. Доступные запасы влаги в породе при таком температурном режиме в горизонте 0-40 см отмечаются как неудовлетворительные или отсутствуют.

Ключевые слова: породный отвал, оценка структуры, растительный покров, альго- фитоценоз.

В экологическом праве недра определяются как неотъемлемая часть окружающей среды, часть земной коры, которая расположена под поверхностью суши и дна водных объектов, достигают глубин доступных для геологического изучения и освоения [12].

В Донбассе разработка полезных ископаемых производится на протяжении 200 лет. При строительных и вскрышных работах перемещаются сотни миллиардов тонн грунта, что влечет за собой глубокие изменения в природных ландшафтах, зачастую в корне меняющие их структуру. До возникновения ряда классов антропогенных ландшафтов (линейно-дорожных, промышленных и др.) среди их компонентов по распространенности и негативному воздействию на окружающую среду особое место занимает так называемые промышленные отвалы, а именно: отвалы вскрышных пород, отходов добычи стройматериалов, отвалы, образованные при добыче угля и других полезных ископаемых. Горнодобывающие и перерабатывающие предприятия расположены на больших территориях, поэтому нагрузка от

них на окружающую среду пропорциональна их прогрессирующему увеличению. Все это вызывает настоятельную необходимость воспроизводства земельных ресурсов путем рекультивации послепромышленных земель. Сам вопрос актуален и его решения столь разнообразны, как и сами технологии добычи полезных ископаемых. Для выяснения возможности фиторекуль-тивации с 2010 г. нами начаты исследования породных отвалов угольных шахт.

Сборы изучаемого материала проводили путем рекогносцировочных и полустационарных исследований на породном отвале шахтоуправления «Западное» № 5, расположенном в юго-западной части города Донецка. Согласно классификации В.И. Бакланова, объект исследований относится ко второй группе терриконов из отвальных пород шахт неантрацитовых углей и состоит из умеренно метаморфизированного глинистого сланца малой прочности, отличающегося низкой морозостойкостью и сравнительно быстрым выветриванием [8].

При отборе почвенных проб для альгологического исследования использовали общепризнанные методики в альгологии [4, 6]. Для изучения растительного покрова применяли геоботанические методики [9, 14]. На объекте было заложено 33 равномерно расположенных по всей площади квадраты размером 1*1 м. В их границах учитывали видовой состав высших растений, проективное покрытие и встречаемость. При определении некоторых агрофизических свойств породных образцов и сравнительной оценки эдафических условий использовали методы, применяемые в земледелии [1, 11, 13].

Складирование исследуемого породного отвала началось с 1900 г., а закончилось в 1981 г. Период активного горения террикона прошел, но сам процесс продолжается, что проявляется в очагах, лишенных растительности, в преобладающей части верхнего яруса. Основу видового состава растительного покрова составляет Acer platanoides L. и Robinia pseudoacacia L. По среднему показателю проективного покрытия первые два места: клен ясенелистый 30,95 %, робиния ложноакация 21,3 %.

Несколько другое соотношение по показателям встречаемости. Наиболее встречаемыми были клоповник мусорный (48,48 %), который отмечен на 16 «метровках» из 33 обследованных. В меньшем количестве выявлены василек раскидистый (45,45 %), донник белый (42,42 %), горец птичий (36,36 %) и другие.

Растительность верхнего яруса породного отвала в основном сосредоточена вдоль условной границы ярусов. Проективное покрытие очень колеблется по экспозиции. Так, в северо-восточной части склона оно составляет 10-20 %, в северной и северо-западной - 2040 %, в юго-восточной и южной - в пределах 0-5 %, в

юго-западной и западной - 5-10 %.

Сформированный в условиях верхнего яруса породного отвала растительный покров характеризуется маловидовым составом, представленный 22 видами растений и одним видом мха.

Распространение видов по всему ярусу неравномерно. Одной из основных причин неравномерности их распространения есть эпизодичность борьбы растений с внешними условиями и друг с другом, а также особенности возобновления, что приводит к образованию микрогруппировок растений зарослевого сложения, которые придают покрову мозаичность. По факторам влияния условий среды и в зависимости от характера заселения территории различными видами растений и их жизнедеятельности, в вызванной мозаичности растительного покрова верхнего яруса породного отвала выделяется два типа: экотопный и фитогенный.

Микрогруппа с доминантной ролью Acer platanoides занимает 15 % территории верхнего яруса отвала, хотя и маловидовая, но характеризуется ярусно-стью, сомкнутостью кроны и представлена тремя цено-биотическими типами: виолентами, патиентами и экс-плерентами, что составляет относительно устойчивый ценоз. Остальная территория (85 %) представлена микрогруппами пионерной растительности, что составляет неустойчивый фитоценоз.

В результате исследований почвенной альгофлоры верхнего яруса отвала выявлено 10 видов водорослей, которые представляют 8 семейств, 7 порядков, 4 отдела.

Альгогруппа верхнего яруса угольного отвала не характеризуется видовым разнообразием. В этом отношении можно отметить род Bracteacoccus aerius, который представлен двумя видами Bracteacoccus aerius и Bracteacoccus sp. Так же не однозначно и распространены водоросли по экспозициям верхнего яруса.

Доминирующими видами являются Hantschia amphioxys и Klebsormidium flaccidum. Они встречаються почти во всех экспозициях. В основе альгогрупп верхнего яруса отвала представители отделов Chlorophyta - 4 вида (40 %), Bacillariophyta - 4 вида (40 %), Eustigmatophyta - 1 вид (10 %), Xantophyta - 1 вид (10 %).

Представители обоих отделов Chlorophyta и Bacillariophyta, занимающие 80 % всей территории яруса, в основном одноклеточные, за исключением нитча-стых Klebsormidium flaccidum. Они преобладают как в толще породы, так и в поверхностном слое и при благоприятных условиях могут образовывать поверхностное разрастание.

С экологической точки зрения, альгогруппа исследуемого объекта включает значительную часть видов убиквистов. Это виды, отличающиеся выносливостью к различным экстремальным условиям. В напряженных условиях гидротермического режима экотопа развитие влаголюбивых водорослей весьма ограничено. Поэтому более значительную часть представленных видов занимают одноклеточные. Это связано с их способностью к быстрому размножению, что придает их развитию эфемерный характер. Такое же свойство присущее и видам В-формы. Все виды водорослей есть эдафофильными. Общий спектр жизненных форм экобиоморф видов водорослей можно представить в виде формулы Ch5B4H1.

Следует заметить, что каждая экспозиция по составу экобиоморф имеет свои особенности. Так, формула жизненных форм видов водорослей южной экспозиции будет - Ch2B1H1, для восточной - B2Ch1, для северной -Ch1B1H1, для западной - B3Ch1H1.

Альгогруппы верхнего яруса всех экспозиций в силь-

ной степени подвергаются водной и ветровой эрозии. В летнее время они подвергаются воздействию сравнительно высокими показателями температуры, поэтому сформированы только доминантными видами.

Эрозия обусловлена низкой устойчивостью откосов отвала. Углы естественного откоса зависят от механического состава, слагающих отвалы материалов, их физико-механических свойств, влажности и ряда других факторов. В механическом составе поверхностного слоя породы преобладают хрящеватые и каменистые фракции. Даже на наиболее старых отвалах угольных шахт содержание фракций меньше 1 мм редко когда превышает 30 % [10], что подтверждают данные наших исследований.

Плотность почвы оказывает большое значение на рост и развитие растений. Оптимальная плотность пахотного горизонта для чернозема обыкновенного 1,22 [8]. Величина объемного веса (плотности) породы в наших исследованиях колеблется для горизонта 5-10 см от 0,97 на северной экспозиции до 1,02 г/см3 на южной экспозиции, что характеризует её как рыхлую, бедную на органические вещества. Для оценки структуры поверхностного слоя породы применяли классификацию Н.И. Саввинова, согласно которой к агрономически ценным относятся агрегаты размером от 0,25 до 10 мм (комковатая), более крупные отдельности считаются глыбистой частью почвы, а более мелкие - распыленной [5].

В наших исследованиях глыбистую часть представляют хрящеватые и каменистые составляющие. В комковатой и распыленной частях входят как хрящеватые, так и склеенные агрегатные комочки.

Распыленная часть породы (диаметр комочков < 0,25) во всех экспозициях в верхних горизонтах (0-5, 5-10, 10-20см) превышает содержащие части этой фракции в нижних (20-40, 40-100см) горизонтах. Так, для северной экспозиции эти показатели в сумме по горизонтам составляют для 0-20 см - 27,9 %, для 20100см - 8,2 %. При оценке устойчивости почвы против дефляции учитывают содержания агрегатов размером более 1 мм в слое почвы 0-5 см [7]. Сравнивая данные северной экспозии горизонтов 0-5см и 5-10, можно отметить превышение содержания частиц одинаковых фракций в горизонте 5-10 см над аналогичными в слое 0-5 см и составляют: частицы диаметром 1-0,5 мм -3,8 %, 0,5-0,25 мм - 15,4 %, меньше 0,25 мм - 18,3 %, соответственно, 1-0,5 мм - 3,1 %, 0,5-0,25 мм - 4,6 %, меньше 0,25мм - 3,0 %, что указывает на выдувание частиц с верхнего горизонта.

Данные по устойчивости поверхностного слоя породы для верхнего яруса отвала отличаются в зависимости от экспозиции склона. Так, показатели устойчивости к дефляции для восточной экспозиции - 87,1 %, для южной - 88,3 %, для западной - 85,5 %, для северной 89,3 %. Согласно классификации оценки структуры почвы Н.И. Саввинова, к агрономически ценным относятся агрегаты размером от 0,25 до 10мм (комковатая), более крупные почвенные отдельности считаются глыбистой частью почвы, а более мелкие - распыленной [1, 7] (таблица 1).

Результаты исследований показывают, что увеличение с глубиной отбора образцов глыбистой части породы по всем экспозициям склона. Это объясняется увеличением каменистых и хрящевых составных. Так, в горизонте 0-5 см восточной экспозиции глыбистая часть составляет - 50,2 %, а в горизонте 40-100 см - 65,4 %. Более 50 % комковатой части содержится в горизонте 0-10 см (0-5, 5-10) во всех экспозициях склона.

Таблица 1 - Оценка структуры поверхностного слоя породы верхнего яруса террикона шахтоуправления «Западное» №5

Структура поверхности по экспозициям, % Структура благоприят-

ная для воздушных Коэффициент структур-

восточная южная западная северная свойств по экспозициям, % ности по экспозициям

Глубина горизон-

та, см ат с к 10 я яата в § яа н н е 2 ^ я ат с к 10 я яата в § яа н н е 2 ^ я ат с к 10 я яата в § яа н н е ^ я ат с к 10 я яата в § яа н н е ^ яа н ч е с яа Я * яа н э п яа н ср и в яа н ч е с яа Я * яа н э п яа н & и в

Е м ок пс а р Е м ок пс а р Е м ок пс а р Е м ок пс а р о в ю а з е с о в ю а з е с

0-5 50,2 26,2 4,3 51,3 26,9 3,7 28,4 29,0 6,0 32,0 31,3 3,0 19,3 18,1 36,6 33,7 0,60 0,62 1,07 1,43

5-10 42,4 24,7 2,0 41,5 26,7 4,2 42,1 31,6 4,1 1,6 35,5 18,3 24,9 27,6 22,2 44,6 0,94 0,92 2,22 0,92

10-20 62,3 18,7 5,4 64,6 18,7 3,2 51,0 41,3 2,9 19,3 38,2 6,6 13,9 13,5 14,8 35,3 0,36 0,77 1,97 0,67

20-40 63,3 20,5 3,0 65,9 20,3 1,8 58,5 22,7 1,3 53,4 19,8 3,4 13,2 12,5 17,5 23,4 0,35 0,37 0,6 0,79

40-100 65,4 19,1 2,4 67,3 18,7 2,4 62,5 20,4 1,1 63,5 18,8 4,8 13,1 11,6 16,0 12,9 0,33 0,34 0,35 0,36

Таблица 2 - Оценка структуры пахотного слоя почвы, см, %

Почвенная структура, % Структура благопри- Коэффициент структурности по объектам

пашня залежь ятная для водо-воздушных свойств, %

Глубина горизонта, см глыбистая комковатая распыленная глыбистая комковатая распыленная пашня залежь пашня залежь

0-10 8,2 84,5 1,8 4,3 92,7 3,1 63,9 42,3 5,4 12,6

10-20 8,9 90,5 0,2 4,9 92,8 2,4 54,4 28,5 9,5 12,7

20-30 21,9 86,6 0,2 5,5 90,2 4,4 38,3 34,1 3,5 9,2

Для восточной экспозиции этот показатель составляет 26,2 %; 24,7 %, для южной - 26,9 %; 26,7 %, что указывает на почвообразовательный процесс при воздействии растительности и микрофлоры. Это объяснение подтверждает и коэффициент структурности. Показатель водо-воздушных свойств поверхностного слоя породы на глубине 0-5см и 5-10 см почти во всех экспозициях указывает на увеличение содержания агрегатов от 0,25 до 3 мм в горизонте 5-10 см, для восточной экспозиции эти данные составляют в горизонте 0-5 см - 19,3 %, в горизонте 5-10 - 24,9 %, что связано с эрозионными процессами. Согласно шкалы для оценки структурного состояния почвы по содержанию воздушно-сухих агрегатов фракции - 0,25-10 мм в процентах к массе различают: при содержании больше 80 % отличное состояние, при 80-60 % - хорошее, при 60-40 % -удовлетворительное, при 40-20 % - неудовлетворительное, при меньше 20 % - плохое [7].

Для сравнения степени развития почвообразовательного процесса в отвале по агрономической оценке структуры породы мы провели аналогичные исследования для почвенных образцов степного ландшафта севернее шахты «Трудовская» №5 БИС в таких почвенных разностях: чернозем обыкновенный, пашня (после сбора урожая ячменя) и чернозем обыкновенный, залежь (таблица 2).

Сравнивая показания таблиц № 1 и № 2 и применяя оценку по шкале, имеем в варианте порода отвала в горизонте 0-5 см: максимальное значение показателя структурного состояния поверхности породы для северной экспозиции - 31,3 %, минимальное значение для

восточной экспозиции 26,2 %, что соответствует неудовлетворительному состоянию. Тогда как на пашне этот показатель в горизонте 0-10см составил 84,5 %, в варианте залежь - 92,7 % и оба показателя отмечаются отличным состоянием. В поверхностном слое породы показатель коэффициента структурности колеблется по экспозициям от 0,6 в горизонте 0-5см восточной экспозиции до 2,29 в горизонте 5-10см в северной. Для чернозема обыкновенного в варианте пашня в горизонте 010, он составляет - 5,4, для залежи - 12,6. По показателю благоприятной структуры для водо-воздушных свойств в горизонте породы 0-5см наблюдается разница по экспозициям с увеличением этого уровня в северной экспозиции до 33,7 % и западной - 36,6 %. В варианте чернозем обыкновенный данные по этому показателю в горизонте 0-10 см в образцах с пашни - 63,9 %, в залежи - 42,3 %.

В целом, все показатели почвенной структуры в поверхностном слое породного отвала уступают аналогичным для почв степного ландшафта. Однако в экспозициях склонов породного отвала более выше они отмечаются для северной экспозиции, как более пологого склона - 29 ° и с более доступными для растений термофизическими показателями, тогда как угол наклона для склона южной экспозиции 37о, восточной - 34о, западной - 32о. В период 2010-2011 гг. по ярусам склонов всех экспозиции, согласно методики, отбирались образцы с глубины: 0-5см, 5-10, 10-20, 20-40, 40-100 см.

Сложный рельеф поверхности отвалов, крутые, до 40о склоны, приподнятость над уровнем поверхности на 50 м

создает предпосылки для формирования особого микроклимата, который оказывает значительное влияние на произрастание растений и водорослей. В своих исследованиях В.И. Бакланов отмечал нагрев породы в жаркие дни до 67 °С и продолжительностью до 6 часов [8]. Максимальная температура воздуха на наших объектах отмечалась на вершине отвала. Воздух в этой зоне отвала прогревался до 57-58 °С. В то время как температура воздуха в эти дни, по данным метеостанции, отмечалась 38-39 °С. Разница температур составляла 15-20 °С, что обязательно влияет на температуру и влажность поверхностного слоя породы.

Шероховатая поверхность отвалов и частое передвижение воздушных масс при нагреве метрового слоя породы от 31 до 50 оС, исходя из данных исследования, приводят к потере влажности. Наиболее минимальные ее запасы характерны для склонов южной (0,21-0,91 %), западной (0,51-1,11 %) и восточной (0,48-1,18 %) экспозиций. По данным В.И. Бакланова [8], недоступная для растений влага на породных отвалах в горизонте 0-10 см ровно 4,9 %, в горизонте 10-20 см(4,4 %), в горизонте 20-40см -3,3 %, в горизонте 40-100 - 2,2 %, что позволяет отметить ее недостаток для растений в верхнем ярусе отвала на период исследований.

По отношению к жаростойкости, отмечает В.И. Кирюшин [7], различают группы нежаростойких видов растений, которые повреждаются уже при 30-40 °С, жаровыносливых, которые переносят получасовое нагревание до 50-60 °С. Температура выше 60 °С является не-переходимой границей для высокодифференцированных растительных клеток. Более высокие температуры способны переносить лишь жароустойчивые прокариоты [7].

Разница результатов наших исследований с данными метеостанции указывает на микроклимат объекта, где изменения температуры воздуха прямо и пропорционально зависят от температуры окружающей среды и особенностей экспозиции склона. Растительный покров верхнего яруса не оказывает влияния на температурный режим. Образованная обломками глинистых склонов шероховатая поверхность отвалов при частом передвижении воздушных масс и увеличение угла наклона способствует быстрой потери влажности во всех ярусах, особенно в верхнем (таблица 9). По В.И. Кирюшену, у верхних ярусах холмов влажность почвы за счет перераспределения выпавших осадков и увеличения испаряемости, уменьшена на 30-35 % ПВ или на 70-80 мм продуктивной влаги [7]. Но для нашего изучаемого объекта, ко всем указан-

ным выше причинам необходимо добавить отсутствие грунтовых вод [8].

Выше изложенный материал определения коэффициента структурности, структуры благоприятной для водо-воздушных свойств поверхностного слоя породы позволяет отметить ее слабую влагоудерживающую способность. А так как основным источником накопления влаги в поверхностном слое породы остаются атмосферные осадки и пар в приповерхностных шарах воздуха, мы определили максимальную гигроскопическую влагу для всех экспозиций верхнего яруса отвала (таблица 3).

Величина максимальной гигроскопичности зависит от суммарной поверхности почвенных частиц, а также от содержания гумуса [2].

Отсюда объяснение разницы в показателях максимальной гигроскопичности в породном отвале, согласно данных, представленных в таблице № 3 от 1,71 % до 2,61 % и в черноземе обыкновенном пашни после уборки ячменя - 7,42 % и залежи - 6,58 %. При содержании гумуса в поверхностном слое породы от 0,66 до 1,31 %, и 4,42 % в черноземе обыкновенном.

Данные запасов доступной влаги в исследованных горизонтах всех экспозиций породного отвала рассчитаны со знаком «-» минус, что означает их отсутствие. Только в западной экспозиции склона в горизонте 2040 см отмечается небольшое её содержание - 0,55 м3/га, в милиметрах на 1 га будет соответствовать , - 0,055 и применительно к шкале оценки запасов доступной влаги в почве, отмечается как неудовлетворительно [1, 7]. Согласно данным А.А. Роде, при уровне состояния почвенной влаги в форме МГ.....ВЗ (максимально гигроскопическая влажность устойчивого завядания) растения теряют тургор, завядают. Жизнь водорослей и микробов продолжается, хотя и в угнетенном состоянии [5]. Как представлено в таблице № 9 в этой форме находится влага в исследуемом объекте на период отбора образцов.

При таком температурном и водо-воздушном режиме синантропным растениям изучаемого экотопа избегать высыхания помогают все механизмы, с помощью которых растениям удается сохранить как можно дольше хорошее состояние воды в тканях. Это достигается путем повышения сосущей силы корневой системы, уменьшения потери воды благодаря своевременному закрытию устьиц изменению транспирирующих поверхностей, повышением способности проводить воду [3].

Таблица 3 - Запасы влаги в поверхностном слое породы верхнего яруса отвала шахтоуправления «Западное» №5

Максимальная гигроскопичность породы по экспозициям, % Влажность устойчивого завя-дания по экспозициям, % Общие запасы влаги в породе 3 по экспозициям, м3 Доступные запасы влаги по 3 экспозициям, м3

Глубина горизонта, см яа н ч § яа н яа н яа н ч § яа н яа н яа н ч § яа н яа н яа н ч § яа н яа н

о т с о ш 2 э п а з и ш и с о т с о в 2 э п а з и в и с о т с о в 2 э п а з в е с о т с о в 2 э п а з в е с

0-5 1,74 1,71 1,82 2,12 2,61 2,56 2,73 3,18 2,0 - - - - - - -

5-10 1,91 1,89 2,03 2,49 2,87 2,84 3,05 3,74 2,6 1,1 2,6 4,6 -11,9 -13,4 -12,7 -13,5

10-20 2,11 2,08 2,34 2,61 3,16 3,12 3,51 3,91 6,6 4,7 7,1 14,0 -25,2 -27,3 -24,8 -22,3

20-40 1,88 1,84 1,93 2,32 2,82 2,76 2,89 3,48 18,8 18,1 53,6 47,5 -42,1 -47,6 +0,55 -25,6

Выводы. Проведенные исследования показали, что структурность, температурный и водо-воздушный режимы породы характерны только для этого породного отвала, они формируют его микроклимат, отличающийся от окружающей среды и который является неблагоприятным для растений и почвенных водорослей.

В сложных экологических условиях формируется маловидовой, зарослевого сложения микрогрупп, мозаичный растительный покров и маловидовая альгогруппа.

Микрогруппа, занимающая 15 % территории верхнего яруса породного отвала, представлена тремя ценобиоти-ческими типами: виолентами, патентами и эксплерента-ми, что составляет относительно устойчивый ценоз. Остальная площадь покрыта пионерной растительностью, которая составляет неустойчивый фитоценоз.

Список использованных источников

1 Будьонний Ю.В. Практикум iз загального та мелюративного землеробства, 2005.- 285 с.

2 Воронин А.Д. Основы физики почв. - М.: Изд-во МГУ, 1986.- 344 с.

3 Глухов О.З., Прохорова С.1., Хархота Г.1. 1ндикацшно-дiагностична роль синантропних рослин в техногенному середовищ / О.З. Глухов. - Донецьк, 2008. - 230 с.

4 Голлербах М.М., Штина Э.А. Почвенные водоросли. -Л., 1969.- 228 с.

5 Голубев И.Ф. Почвоведение с основами геоботаники.-М.: Колос, 1982.- 360 с.

6 Зенова Г.М., Штина Э.А. Почвенные водоросли. - М., 1990.-79 с.

7 Кирюшин В.И. Экологические основы земледелиями Учебное издание, Т. 1996.- 366 с.

8 Промышленная ботаника / Е.М. Кондратюк, В.П. Та-рабрин, В.И. Бакланов и др. - К.: Наукова думка, 1980.- 260 с.

9 Корчагин А.А. Строение растительных сообществ // Полевая геоботаника. - Л.: Наука, 1976.- Т.5.- 316 с.

10 Леонов П.А., Суркачев Б.А. Породные отвалы угольных шахт. - М.: Недра, 1970.- 112 с.

11 Лыков А.М., Туликов А.М. Практикум по земледелию с основами почвоведения. - М.: Колос, 1976.- 192 с.

12 Малишко М.1. Еколопчне право Украши. - К.: Юри-дична книга, 2001 .-392 с.

Информация об авторе

Чайка Николай Иванович, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры земледелия, Харьковского национального агарного университета имени В.В. Докучаева. Email: [email protected]

LIMITING FACTORS INFLUENCE OF ECOLOGICAL CONDITIONS OF ANTHROPOGENIC LAND ON ALGO- AND

PHYTOCENOSIS STABILITY MI Chajka

Abstract. The aim of the investigation is to study the influence of edatope ecological factors of spoil heaps of coal mines on vegetation cover and algogroups. Species composition of soil influence and vegetation was established. 10 species of algae which represent 8 families, 7 orders and 4 sections were revealed. Average projective cover of species and occurrence of species are determined. Microgroups with dominant role Acer platanoides L., occupy 15 % of the territory and are characterized by layerage, crown density and are represented 3 coenobiotic types: violents, patients and explerents which make up relatively stable cenosis. The rest of the territory, 85 %, is represented by microgroups of pioneers vegetation and compose unstable phytosenosis. A list of plant species, mosses and soil algae of a spoil heap of a coal mine is represented. The aspect of the limiting factors of ecological condition of anthropogenic soils that influence algo and fhytocenosis resistance are revealed. Air temperature in summer months at the peat of a spoil heap reached 57-58oC, moisture supply in the upper layer (0-10 cm) are minimum and make up 0,21-0,91 % for the south and 0,48-1,18 % for the eastern expositions of a heap.

Key words: spoil heap, structure evaluation, vegetation cover, algo and fhytocenosis.

ПРИНЦИПЫ УПРАВЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВОМ И КАЧЕСТВОМ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

КРУПНОГО РЕГИОНА

И.В. Рагулина

Аннотация. Статья посвящена одной из актуальных проблем гидрологии - исследованию вопросов совместного управления режимом и качеством поверхностных водных ресурсов. Исследование выполнено на примере сложной и разветвленной водохозяйственной системы, состоящей из целого ряда водохранилищ, каналов, насосных станций и других элементов, сформированной в Московском регионе.

Ключевые слова: речной сток, количество водных ресурсов, качество водных ресурсов, водохозяйственная система, расчетная обеспеченность, попуск воды.

При исследовании процессов функционирования водохранилищ, работающих в единой системе водоснабжения с целью управления режимом и качеством воды, традиционно возникает множество разных задач в области гидролого-водохозяйственного и эколого-экономического обоснования поддержки принятия решений. В статье рассмотрены методические подходы к совместному управлению режимом и качеством воды в сложившейся водохозяйственной системе (ВХС) Московского региона. Проблемы интенсивного использования водных ресурсов в связи с возможным дефицитом воды делают актуальным проблему совершенствования

теории функционирования таких систем, включающих в себя гидроузлы с водохранилищами, работающими в компенсационном режиме.

В отечественной литературе разными авторами сформулированы и классифицированы различные виды попусков в нижние бьефы гидроузлов, но они не носят строгого системного подхода. В работах [1, 2] проведена систематизация и подробная классификация всех видов попусков, которые осуществляются как в нижние бьефы гидроузлов, так и при обводнении рек и водоемов в исследуемом нами регионе.

Вместе с тем, следует отметить, что исследованиям взаимосвязи между параметрами режимов работы водохранилищ и показателями функционирования их экосистем не уделяется должного внимания, что сказывается на условиях формирования качества воды в них. Отсутствует система интегральных параметров (критериев), устанавливающая связь между управлением режимом эксплуатации водохранилищ и состоянием их экосистем. В данной статье рассматриваются вопросы изменения некоторых показателей качества водных ресурсов рассматриваемой нами речной системы. Были рассмотрены следующие показатели загрязнения: БПК5, фенол, нит-ритный азот и нефтепродукты и другие. Остановимся в данной статье на характеристике некоторых из них.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.